Information gain in the brain's resting state: A new perspective on autism
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Notice bibliographique
Résumé
Along with the study of brain activity evoked by external stimuli, an increased interest in the research of background, "noisy" brain activity is fast developing in current neuroscience. It is becoming apparent that this "resting-state" activity is a major factor determining other, more particular, responses to stimuli and hence it can be argued that background activity carries important information used by the nervous systems for adaptive behaviors. In this context, we investigated the generation of information in ongoing brain activity recorded with magnetoencephalography (MEG) in children with autism spectrum disorder (ASD) and non-autistic children. Using a stochastic dynamical model of brain dynamics, we were able to resolve not only the deterministic interactions between brain regions, i.e., the brain's functional connectivity, but also the stochastic inputs to the brain in the resting state; an important component of large-scale neural dynamics that no other method can resolve to date. We then computed the Kullback-Leibler (KLD) divergence, also known as information gain or relative entropy, between the stochastic inputs and the brain activity at different locations (outputs) in children with ASD compared to controls. The divergence between the input noise and the brain's ongoing activity extracted from our stochastic model was significantly higher in autistic relative to non-autistic children. This suggests that brains of subjects with autism create more information at rest. We propose that the excessive production of information in the absence of relevant sensory stimuli or attention to external cues underlies the cognitive differences between individuals with and without autism. We conclude that the information gain in the brain's resting state provides quantitative evidence for perhaps the most typical characteristic in autism: withdrawal into one's inner world.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle